一种套桶式连续型处理废水的冷冻分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种套桶式连续型处理废水的冷冻分离装置，废水由进水管进入内桶，同时搅拌桨和压缩机开始工作，桶盖外壳废水槽一侧中冷管开始制冷，冷量经由接触柱传递，当内桶废水槽中接触柱上成冰到达一定量时，此时控制电机，滑道锁扣解除桶身锁定，在旋转升降装置的帮助下内桶沿U型滑道旋转180

【技术实现步骤摘要】
一种套桶式连续型处理废水的冷冻分离装置


[0001]本专利技术涉及冷冻分离
，尤其是一种套桶式连续型处理废水的冷冻分离装置。

技术介绍

[0002]水资源是人类社会生存和发展不可或缺的重要资源，但随着水污染种类增多，污、废水水量的增大，这使得水处理的难度与日俱增。据统计，目前全国地表水体中Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、
Ⅴ
类和劣
Ⅴ
类水质占比分别为31％、30％、21％、6％、9％和3％，其中Ⅳ类及Ⅳ类以下水质水体占比近4成，水质污染问题严重。冷冻分离法作为一种有效的水处理方法，是利用水溶液在温度逐渐降低的冷冻场中，水分子相比于其它物质来说，更容易相变凝结成冰，并在其结晶过程中排斥杂质，形成纯净的冰和浓缩液的原理。冷冻分凝方法的优势在于通过物理的相变过程，将部分溶质和溶剂分离开来，在形成较纯净水的同时，进一步浓缩了废水的体积，并且不需投加药剂，在节省操作流程的同时，也节约了成本。
[0003]一般来说，冷冻方法主要是作为基于冰生长模式和最终冰形态的渐进或悬浮过程来应用的。在渐进冷冻过程中，冰从溶液顶部开始分层形成，并沿着冷却表面生长。冰和浓缩废物的分离可以通过从下面排出残余溶液来实现。在悬浮冷冻过程中，冰晶以颗粒形式生长，并保持悬浮状态。从浓缩废物中分离冰需要离心、过滤或重力。而渐进冷冻法产生单一的溶剂(水)冰层，使其易于分离。在其它渐进式的冷冻分离装置中，渐进冷冻法的冷冻过程以及冰水分离过程通常分开进行、间歇操作，例如一种适用于垃圾填埋场渗滤液的冷冻分离装置(CN 210973968 U)，装置在运行一段时间后，需要进行冰水分离过程后再继续处理废水，增加了设备运行的时间和过程成本。在部分冷冻分离装置的构建中，冷能通常被浪费，例如一种双夹层结构的渐进式冷冻浓缩设备(CN 210964869 U)，搅拌机构的冻结问题影响了冷冻过程，并且在冷冻过程中需要对其进行替换使用，提高了装置的运行成本，也限制了设备的运行效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种套桶式连续型处理废水的冷冻分离装置，将渐进接触式冷冻和冰水分离系统集成，实现了一体式自动化控制，操作简单且高效，极大程度地压缩废水体积，可广泛应用于处理废水处理工艺中。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种套桶式连续型处理废水的冷冻分离装置，包括外桶、内桶和盖在外桶上的桶盖，桶盖为中空的结构，在桶盖中间设有竖向的隔热板，竖向的隔热板将桶盖内部空间分成独立的左右两个部分，每部分中均平铺有电热丝和外连压缩机的独立冷管，并通过总控制开关控制压缩机和电热丝的工作，桶盖底面为导热材料，桶盖底面外侧交错设置有向下凸出的多个接触柱；
[0006]外桶上部侧壁相对两侧分别设置有一根进水管，外桶桶底固定有相互独立的环形冰水收集槽、环形废水出水槽和控制内桶转动的旋转升降装置，在外桶内壁上开有由两个
对称镜像设置的U型滑道槽构成的一圈闭合轨道槽，两个U型滑道槽最上端交接处均安装有滑道锁扣；
[0007]内桶上部侧壁相对两侧分别设置有一个能插入外桶U型滑道槽的滑道固定柄，使内桶能沿着外桶内壁上的U型滑道槽旋转上升或下降，在内桶中间设有竖向的防水隔层，防水隔层将内桶内部空间分成独立的左右两个部分，一个为存冰槽，另一个为废水槽，在废水槽中设置有搅拌桨，在存冰槽的底部设置有冰水出水管，在废水槽的底部设置有浓废水出水管，冰水出水管和浓废水出水管分别与外桶的环形冰水收集槽和环形废水出水槽位置相对应。
[0008]所述内桶沿U型滑道槽整体下降的高度大于接触柱长度，避免在内桶转动时接触柱上的冰阻碍内桶的转动。
[0009]所述接触柱为粗糙圆柱体，圆柱体的头部为圆锥形，接触柱采用导热材质。
[0010]所述滑道锁扣由电磁开关控制开合。
[0011]所述冰水出水管和浓废水出水管分别插入环形冰水收集槽和环形废水出水槽中，环形冰水收集槽与内桶的冰水出水管在旋转过程中的运动轨迹垂直对应，环形废水出水槽与内桶的浓废水出水管在旋转过程中的运动轨迹垂直对应。
[0012]所述防水隔层为双层结构，搅拌桨的搅拌桨电机安装在双层结构中。
[0013]所述内桶中冰水出水管上方固定有隔冰网。
[0014]所述环形冰水收集槽、环形废水出水槽和旋转升降装置位于外桶底外侧。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]1、本专利技术是将冷冻过程和冷冻分离过程进行结合的操作装置，这有助于废水处理的智能化操作，设定好相应的程序后，该装置完全可以自主连续完成制冰、脱冰等工艺流程。
[0017]2、本专利技术的装置能量转化率相对较高，装置本身采用隔热材料，防止冷能的过度流失，同时利用产出的冰块对废水进行预冷或者直接对冰块进行存储，能有效的保证冷能的循环利用。
[0018]3、本专利技术的装置在相同时间下的产净水量与其它装置相比也具有一定的优势，在保证效果的前提下，废水进入废水桶中循环一次可压缩一半的体积，多次循环在不断压缩体积的同时，也能大幅度减少时间成本。
[0019]4、本专利技术的装置所产水质较好，整套流程一次后的净水，能有效地降低废水中的COD、无机盐和重金属离子，盐浓度在1g/l以内的水溶液中，经过装置的水处理过程后所产净水中的TDS能保持在100mg/L以下，盐浓度在对于部分实际废水中的可溶性物质的去除率能稳定保持在79％左右。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的套桶式连续型处理废水的冷冻分离装置分解示意图。
[0021]图2为本专利技术的套桶式连续型处理废水的冷冻分离装置组装示意图。
[0022]图3为本专利技术的桶盖外壳及装置示意图。
[0023]图4为本专利技术的旋转式内桶装置示意图。
[0024]图5为本专利技术的外桶装置示意图。
[0025]图6为本专利技术的装置对于溶液中溶质的处理效果浓度变化图。
[0026]图7为本专利技术的装置对于溶液中溶质的处理去除率图。
[0027]图中，1总控制开关，2压缩机，3装置开关，4冷管，5电热丝，6桶盖，7接触柱，8隔热板，9 U型滑道槽，10滑道锁扣，11旋转升降装置，11
‑
1电机，11
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2丝杆，11
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3固定盘，11
‑
4稳定杆，12环形冰水收集槽，13环形废水出水槽，14外桶，15进水管，16内桶，17存冰槽，18废水槽，19旋转齿轮组件，20搅拌桨电机，21隔冰网，22冰水出水管，23防水隔层，24滑道固定柄，25搅拌桨，26浓废水出水管。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]在本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种套桶式连续型处理废水的冷冻分离装置，包括外桶(14)、内桶(16)和盖在外桶上的桶盖(6)，其特征在于，桶盖(6)为中空的结构，在桶盖(6)中间设有竖向的隔热板(8)，竖向的隔热板(8)将桶盖(6)内部空间分成独立的左右两个部分，每部分中均平铺有电热丝(5)和外连压缩机(2)的独立冷管(4)，并通过总控制开关(1)控制压缩机(2)和电热丝(5)的工作，桶盖(6)底面为导热材料，桶盖(6)底面外侧交错设置有向下凸出的多个接触柱(7)；外桶(14)上部侧壁相对两侧分别设置有一根进水管(15)，外桶(14)桶底固定有相互独立的环形冰水收集槽(12)、环形废水出水槽(13)和控制内桶(16)转动的旋转升降装置(11)，在外桶(14)内壁上开有由两个对称镜像设置的U型滑道槽(9)构成的一圈闭合轨道槽，两个U型滑道槽(9)最上端交接处均安装有滑道锁扣(10)；内桶(16)上部侧壁相对两侧分别设置有一个能插入外桶U型滑道槽(9)的滑道固定柄(24)，使内桶(16)能沿着外桶(14)内壁上的U型滑道槽(9)旋转上升或下降，在内桶(16)中间设有竖向的防水隔层(23)，防水隔层(23)将内桶(16)内部空间分成独立的左右两个部分，一个为存冰槽(17)，另一个为废水槽(18)，在废水槽(18)中设置有搅拌桨(25)，在存冰槽(17)的底部设置有冰水出水管(22)，在废水槽(18)的底部设置有浓废水出水管(26)，冰水出水管(22)和浓废水出水管(26)分别与外桶(9)的环形冰水收集槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：费学宁，曹畅，赵洪宾，姜远光，张艺博，李略，周银燕，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：